(57)【要約】  本発明の実施形態に係る切削インサートは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に位置している側面と、前記側面において厚み方向に沿って延びており一端が前記上面に位置している少なくとも１つの凹部と、前記上面と前記側面との交線部に位置し、前記少なくとも１つの凹部を介して複数の分割切刃に分断されている切刃と、を備えている。前記上面は、前記少なくとも１つの凹部の内方に位置している第１隆起部と、前記複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の第２隆起部と、を有している。そして、前記複数の第２隆起部は、上面視において、前記第１隆起部のうち前記切刃側の一端よりも内方に位置している。この切削インサートを備える切削工具と、この切削工具を用いて切削加工物を製造する方法とを提供する。
2011065540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と、
下面と、
前記上面と前記下面との間に位置している側面と、
前記側面において厚み方向に沿って延びており一端が前記上面に位置している少なくとも１つの凹部と、
前記上面と前記側面との交線部に位置し、前記少なくとも１つの凹部を介して複数の分割切刃に分断されている切刃と、を備え、
前記上面は、
前記少なくとも１つの凹部の内方に位置している第１隆起部と、
前記複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の第２隆起部と、を有し、
前記複数の第２隆起部は、上面視において、前記第１隆起部のうち前記切刃側の一端よりも内方に位置している、切削インサート。
【請求項２】
前記複数の第２隆起部のそれぞれの上部が、前記切刃に対して垂直な方向に沿って延びている、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
前記複数の第２隆起部はそれぞれ、
前記切刃側に位置している第１縁部と、
前記第１縁部の反対側に位置している第２縁部と、を有し、
前記第１縁部および前記第２縁部の形状はいずれも、上面視において、前記切刃に向かう凸状である、請求項１または２に記載の切削インサート。
【請求項４】
前記複数の第２隆起部は、前記第１隆起部の上部を通り前記下面と平行な線よりも前記下面側に位置している、請求項１〜３のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項５】
前記複数の第２隆起部はそれぞれ、上面視において前記上部の両側に位置し、前記上部から前記下面に近づくように傾斜している一対の側部をさらに有し、
前記一対の側部が互いになす角度は鈍角である、請求項１〜４のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項６】
前記上面は、前記切刃に沿って位置しており凹状であるブレーカ溝をさらに有し、
前記ブレーカ溝は、前記切刃側に位置し、内方に向かうにつれて前記下面に近づくように傾斜しているすくい面と、前記すくい面よりも内方に位置しており内方に向かうにつれて前記下面から遠ざかるように傾斜している立ち上がり面と、を有し、
前記上面は、前記第１隆起部を複数備え、
前記複数の第２隆起部はそれぞれ、上面視において、前記立ち上がり面であって、前記複数の第１隆起部のうち隣接している前記第１隆起部間で且つ前記切刃に沿う方向の中央部に位置している、請求項１〜５のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項７】
前記立ち上がり面のうち前記隣接している前記第１隆起部間の幅をＷ１とし、前記第２隆起部の幅をＷ２としたとき、
前記Ｗ１および前記Ｗ２は、Ｗ１：Ｗ２＝１：０．１〜０．５の関係を有する、請求項６に記載の切削インサート。
【請求項８】
前記第２隆起部の高さをＨとしたとき、
前記Ｗ１および前記Ｈは、Ｗ１：Ｈ＝１：０．０１〜０．０５の関係を有する、請求項７に記載の切削インサート。
【請求項９】
前記第２隆起部の前記上部は、前記立ち上がり面の立ち上がり角と同じ角度で傾斜している、請求項６〜８のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１０】
前記立ち上がり面は、前記第１隆起部から前記複数の第２隆起部のうち隣接している第２隆起部に向かうにつれて前記下面に近づくように傾斜している、請求項６〜９のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項１１】
前記上面は、前記複数の分割切刃にそれぞれ連続しているとともに、各分割切刃の両端部から中央部に向かうにつれて、各分割切刃から離れる方向の距離Ｌ１が小さくなる複数の平坦部をさらに有する、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１２】
前記複数の平坦部はそれぞれ、前記中央部において、前記距離Ｌ１が一定の第１領域を有する、請求項１１に記載の切削インサート。
【請求項１３】
前記複数の平坦部はそれぞれ、前記第１領域に対して前記両端部側に位置するとともに、前記距離Ｌ１が一定の第２領域をさらに有する、請求項１２に記載の切削インサート。
【請求項１４】
前記第１領域は、前記分割切刃に沿う方向の距離Ｌ２が、前記少なくとも１つの凹部の幅以上である、請求項１２または１３に記載の切削インサート。
【請求項１５】
前記上面は、前記複数の平坦部に連続しているすくい面をさらに有し、
前記すくい面は、前記第１領域の内方に位置している第１すくい面と、前記第２領域の内方に位置している第２すくい面とを有し、前記第１すくい面のすくい角が第２すくい面のすくい角よりも小さい、請求項１３または１４に記載の切削インサート。
【請求項１６】
前記上面は、
前記複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の平坦部と、
前記複数の平坦部のそれぞれの内方に位置し、各平坦部から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している複数のすくい面と、をさらに有し、
前記各平坦部と前記各すくい面との境界部は、前記境界部のうち両端部側に位置している２つの第１境界部と、前記２つの第１境界部の間であって前記第１境界部よりも前記分割切刃側に位置している第２境界部と、を有し、
前記複数のすくい面は、前記第１境界部の内方に位置している第３すくい面と、前記第２境界部の内方に位置している第４すくい面とを有し、前記第１境界部は前記第４すくい面よりも高位に位置している、請求項１に記載の切削インサート。
【請求項１７】
前記２つの第１境界部を含む断面視において、前記第４すくい面は凹状である、請求項１６に記載の切削インサート。
【請求項１８】
前記第４すくい面のすくい角は、前記第３すくい面のすくい角以下である、請求項１６または１７に記載の切削インサート。
【請求項１９】
前記上面は、前記第１隆起部を少なくとも２つ備え、
前記第２境界部の長さは、隣接している前記第１隆起部間の距離以下である、請求項１６〜１８のいずれかに記載の切削インサート。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の切削インサートと、
先端に前記切削インサートが取り付けられるホルダと、を備える、切削工具。
【請求項２１】
前記ホルダの回転軸に対して、前記分割切刃が正のアキシャルレーキ角を有するように、前記切削インサートが前記ホルダに取り付けられている、請求項２０に記載の切削工具。
【請求項２２】
先端側外周面に複数のインサートポケットを有するホルダと、
前記複数のインサートポケットにそれぞれ取り付けられる、請求項１に記載の複数の切削インサートと、を備える、切削工具であって、
前記複数の切削インサートは、前記ホルダの外周面から前記複数の分割切刃が突出するように前記複数のインサートポケットに取り付けられる第１および第２の切削インサートを有し、
前記ホルダの同一円周に沿って見たときに、前記第２の切削インサートの前記少なくとも１つの凹部が、前記第１の切削インサートの前記複数の分割切刃と重なるように位置している、切削工具。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれかに記載の切削工具を回転させる工程と、
回転している前記切削工具と被削材とを相対的に近づける工程と、
前記切削工具の前記切刃と前記被削材とを接触させる工程と、
前記切削工具と前記被削材とを相対的に遠ざける工程と、
を備える、切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削インサートと、この切削インサートを取り付けた切削工具およびそれを用いた切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、正面フライスやエンドミル等の切削工具（転削工具）として、ホルダの先端部外周面の回転方向に沿って設けられた複数のインサートポケットに、それぞれ切削インサートを取り付けたスローアウェイ式の切削工具が用いられている。切削インサートとしては、切刃を分断して分割切刃とする溝部を側面上に設け、切削抵抗の低減を図ったものが用いられている（例えば、特開平９−５７５１９号公報参照）。この切削インサートを用いて切削加工を行うと、幅方向に細かく分断された切屑が複数生成する。【０００３】
しかし、上述した従来の切削インサートでは、細かく分断された切屑を円滑に排出できないという問題があった。例えば、分割切刃によって生成される切屑の排出方向が安定せずに、切屑が溝部に詰まってしまい、切削インサート、ホルダ、または加工面を傷つける場合があった。この問題は、被削材が延性に富む材質の場合に顕著であった。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の課題の一つは、切削抵抗の低減作用と、優れた切屑排出性とを兼ね備えた切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。
【０００５】
本発明の他の課題の一つは、切削抵抗の緩和によって長寿命を可能とする切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。
本発明のさらに他の課題の一つは、切屑の排出方向を安定化することで優れた切屑排出性を得ることができる切削インサートおよび切削工具、並びにそれを用いた切削加工物の製造方法を提供することである。
【０００６】
本発明の一の実施形態に係る切削インサートは、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に位置している側面と、前記側面において厚み方向に沿って延びており一端が前記上面に位置している少なくとも１つの凹部と、前記上面と前記側面との交線部に位置し、前記少なくとも１つの凹部を介して複数の分割切刃に分断されている切刃と、を備えている。前記上面は、前記少なくとも１つの凹部の内方に位置している第１隆起部と、前記複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の第２隆起部と、を有している。そして、前記複数の第２隆起部は、上面視において、前記第１隆起部のうち前記切刃側の一端よりも内方に位置している。
【０００７】
本発明の他の実施形態に係る切削インサートは、前記上面が、前記複数の分割切刃にそれぞれ連続しているとともに、各分割切刃の両端部から中央部に向かうにつれて、各分割切刃から離れる方向の距離Ｌ１が小さくなる複数の平坦部をさらに有している。
【０００８】
本発明のさらに他の実施形態に係る切削インサートは、前記上面が、前記複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の平坦部と、前記複数の平坦部のそれぞれの内方に位置し、各平坦部から離れるにつれて前記下面に近づくように傾斜している複数のすくい面と、をさらに有している。前記各平坦部と前記各すくい面との境界部は、前記境界部のうち両端部側に位置している２つの第１境界部と、前記２つの第１境界部の間であって前記第１境界部よりも前記分割切刃側に位置している第２境界部と、を有している。前記複数のすくい面は、前記第１境界部の内方に位置している第３すくい面と、前記第２境界部の内方に位置している第４すくい面とを有している。そして、前記第１境界部は前記第４すくい面よりも高位に位置している。
【０００９】
本発明の実施形態に係る切削工具は、前記切削インサートと、先端に前記切削インサートが取り付けられるホルダと、を備えている。
【００１０】
本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、前記切削工具を回転させる工程と、回転している前記切削工具と被削材とを相対的に近づける工程と、前記切削工具の前記切刃と前記被削材とを接触させる工程と、前記切削工具と前記被削材とを相対的に遠ざける工程と、を備えている。
【００１１】
本発明の一の実施形態の切削インサートによれば、側面において厚み方向に沿って延びており一端が上面に位置している少なくとも１つの凹部を備えるので、凹部に対応する位置の被削材は切削されず、この切削しない分に応じて切削抵抗を低減することができる。また、上面が少なくとも１つの凹部の内方に位置している第１隆起部を有するので、生成する幅方向に細かく分断された切屑は、その幅方向の端部が、排出過程において第１隆起部に接触しつつ擦過するようになる。このように、切屑が第１隆起部によってガイドされることによって、切屑生成時の進行方向に対して切屑が左右に振れることを抑制しつつ切屑を排出することができる。
【００１２】
しかも、上面は、複数の分割切刃のそれぞれの内方に位置している複数の第２隆起部をさらに有するので、切屑は、その幅方向の中央部が、排出過程において第２隆起部によって上方に持ち上げられるように変形する。その結果、切屑にいわゆる加工硬化が生じて切屑の剛性が高められるので、分割切刃の近傍で切屑同士が絡みつくことを抑制でき、かつ切屑が適度な長さで分断され易くなる。したがって、本発明の一の実施形態の切削インサートによれば、被削材が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を得ることができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態の切削インサートによれば、上面が、複数の分割切刃にそれぞれ連続しているとともに、各分割切刃の両端部から中央部に向かうにつれて、各分割切刃から離れる方向の距離Ｌ１が小さくなる複数の平坦部をさらに有する。そのため、平坦部が設けられることによって分割切刃の強度を向上することが可能となる。さらに、例えば同一構成を有する他の切削インサートで削り残された部分を本実施形態の切削インサートの分割切刃で切削する際に、比較的被削材との接触面積が大きくなる分割切刃の中央部において被削材との接触面積を小さくして切削抵抗を低減することができ、切削インサートの振動を抑制することが可能となる。その結果、切刃欠損の抑制および加工面粗度の低減を達成することができる。
【００１４】
本発明のさらに他の実施形態の切削インサートによれば、各平坦部と各すくい面との境界部は、境界部のうち両端部側に位置している２つの第１境界部と、２つの第１境界部の間であって第１境界部よりも分割切刃側に位置している第２境界部とを有し、各すくい面は、第１境界部の内方に位置している第３すくい面と、第２境界部の内方に位置している第４すくい面とを有し、第１境界部は第４すくい面よりも高位に位置している。この構成によって、分割切刃によって生成された切屑は、第４すくい面を通過する際に、第４すくい面の両側に位置する高位の第１境界部によって幅方向に絞られる。そのため、分割切刃によって生成された切屑の排出方向はより安定し、切屑が凹部に詰まったり切屑同士が衝突したりすることが抑制され、より優れた切屑排出性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す切削インサートの上面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図３】図１に示す切削インサートの切刃付近の部分拡大平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線の拡大破断面を示す図である。
【図５】図３のII−II線の拡大破断面を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。
【図７】（ａ）は、図６に示す切削インサートの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の分割切刃に連続している平坦部の部分拡大図である。
【図８】図７（ａ）に示す切削インサートを矢印Ｓ方向から見た側面図である。
【図９】図７（ａ）に示す切削インサートを矢印Ｔ方向から見た側面図である。
【図１０】（ａ）は、図７（ｂ）のIII−III線の拡大破断面を示す図であり、（ｂ）は、そのIV−IV線の拡大破断面を示す図であり、（ｃ）は、そのＶ−Ｖ線の拡大破断面を示す図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る切削インサートを示す上面図であり、（ｂ）は、分割切刃３５ａおよび分割切刃３５ｃの部分拡大図である。
【図１２】（ａ）は、図１１（ｂ）に示す分割切刃３５ａに連続している平坦部の部分拡大図であり、（ｂ）は、分割切刃３５ｃに連続している平坦部の部分拡大図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る切削インサートを示す斜視図である。
【図１４】（ａ）は、図１３に示す切削インサートの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）の平坦部の部分拡大図である。
【図１５】図１４（ａ）に示す切削インサートを矢印Ｓ方向から見た側面図である。
【図１６】図１４（ａ）に示す切削インサートを矢印Ｔ方向から見た側面図である。
【図１７】図１４（ｂ）のVI−VI線の拡大破断面を示す図である。
【図１８】（ａ）は、図１４（ｂ）のVII−VII線の拡大破断面を示す図であり、（ｂ）は、そのVIII−VIII線の拡大破断面を示す図であり、（ｃ）は、そのIX−IX線の拡大破断面を示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態に係る切削工具を示す斜視図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一の実施形態に係る切削加工物の製造方法を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜切削インサート＞
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る切削インサート（以下、「インサート」と言う。）について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るインサート１は、上面２と、下面３と、上面２と下面３との間に位置する側面４と、上面２と側面４との交線部に位置する切刃５と、を有する本体部を備えている。
【００１８】
本体部は、例えば超硬合金、サーメット、セラミックス等の焼結体に膜を被覆したものからなる。膜は、インサート１の耐摩耗性を向上させるためのものである。膜の組成としては、例えば炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン等のチタン系化合物や、アルミナ等が挙げられる。膜は少なくとも１層であればよく、複数層で構成されていてもよい。なお、本体部は、膜で被覆されていない焼結体からなるものであってもよい。
【００１９】
本体部は、板状であり、上面視において、例えば、四角形、五角形、六角形、八角形等の多角形状が好ましい。本実施形態においては、本体部は、長さが等しい４つの長辺と４つのコーナーを有する四角形状（正方形状）である。
【００２０】
本体部が有する上面２は、図２（ａ）に示すように、上面視で正方形状であり、その中央部には、上面２と下面３とを略垂直に貫通する貫通穴２５が形成されている。貫通穴２５は、インサート１を後述するホルダ１０１に固定する固定ネジ１０６を挿通するためのものである。インサート１は、貫通穴２５の中心軸に対して９０°回転対称な形状である。すなわち、４つの切刃５が、貫通穴２５の中心軸を中心として９０°回転対称となるように配置されている。これにより、使用している切刃５が摩耗した際には、インサート１を９０°回転させ、未使用の切刃５を用いることができるので、経済的である。
【００２１】
上面２は、切刃５に沿って位置しており凹状であるブレーカ溝２１を有している。ブレーカ溝２１は、切屑を排出処理するためのものであり、図３および図４に示すように、切刃５側から順に、すくい面２２、立ち上がり面２４（ブレーカ面）を有している。
【００２２】
すくい面２２は、切刃５側に位置し、内方に向かうにつれて所定のすくい角θ１で下面３に近づくように傾斜している。本明細書において「内方」とは、切刃５に対してインサート１の内方側であり、貫通穴２５側のことをいう。
【００２３】
立ち上がり面２４は、すくい面２２よりも内方であって、上面２の中央部側、すなわち貫通穴２５側に位置し、内方に向かうにつれて所定の立ち上がり角θ２で下面３から遠ざかるように傾斜している。
【００２４】
すくい面２２および立ち上がり面２４は、凹状曲面からなる底面２３を介して連続している。したがって、ブレーカ溝２１は、切刃５から内方に向かうにつれて一旦低くなった後に隆起するように形成されている。これにより、切刃５で生成する切屑を、すくい面２２でカールさせた後、立ち上がり面２４で螺旋状にして排出することができる。
【００２５】
すくい角θ１および立ち上がり角θ２は、それぞれ被削材に応じて任意の角度に調整すればよく、特に限定されないが、通常、すくい角θ１としては、１０〜３０°程度、立ち上がり角θ２としては、２０〜４５°程度が適当である。
【００２６】
本明細書において「すくい角θ１」とは、切刃５に対して垂直な断面において、下面３に平行な線Ｌａと、すくい面２２か、またはすくい面２２の仮想延長線Ｌｂとのなす角度のことをいう。また、本明細書において「立ち上がり角θ２」とは、切刃５に対して垂直な断面において、線Ｌａと、立ち上がり面２４か、または立ち上がり面２４の仮想延長線Ｌｃとのなす角度のことをいう。
【００２７】
すくい面２２と切刃５との間には、平坦部（ランド）７が形成されている。本明細書において「平坦部７」とは、切刃５に沿って幅の狭い帯状の面のことをいう。これにより、切刃５の強度を向上させることができるので、切刃５の欠損を抑制することができる。平坦部７の幅としては、被削材や切削条件にもよるが、通常、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。なお、本実施形態においては、平坦部７は、いわゆるネガランドであるが、すくい面２２のすくい角との関係を考慮してポジランドにすることもできる。
【００２８】
一方、側面４は、上面２および下面３にそれぞれ交差している。また、側面４は、上面２および下面３にそれぞれ接続されている。側面４は、上面２から下面３に向かうにつれて所定の逃げ角θ３で内方に向かうように傾斜している。したがって、インサート１は、側面４に正の逃げ角θ３が付与された、いわゆるポジティブ型のインサートである。なお、インサート１においては、インサート１の強度の観点から、側面４が上面２および下面３に対して垂直に形成された、いわゆるネガティブ型のインサートであってもよい。
【００２９】
逃げ角θ３は、鋭角である。逃げ角θ３は、被削材に応じて任意の角度に調整すればよく、特に限定されないが、通常、５〜３０°程度が適当である。本明細書において「逃げ角θ３」とは、下面３に対して垂直な断面において、切刃５を通り下面３に垂直な線Ｌｄと、側面４とのなす角度のことをいう。
【００３０】
側面４上には、図１〜図３に示すように、インサート１の厚み方向に沿って凹部６が延びている。凹部６は、本実施形態においては、溝状であり、上面視で円弧状であり、上面２に一端６ａを有し、切刃５を分断するように形成されている。本実施形態においては、凹部６は側面４上に４つ形成されているので、切刃５は凹部６を介して５つの分割切刃５ａに分断されている。各凹部６は、側面４上に略等間隔で形成されている。
【００３１】
凹部６の他端は、下面３に位置していてもよいし、下面３に位置していなくてもよい。本実施形態では、４つの凹部６のうち、切刃５の両端側に位置する一対の第１凹部６１、６１は、他端６１ａを下面３近傍の側面４上に有している。すなわち、第１凹部６１の他端６１ａは、下面３に位置していない。これに対し、切刃５の中央側に位置する一対の第２凹部６２、６２は、他端６２ａを下面３に有している。凹部６が上述した構成を有すると、上面２の角部に位置するコーナー２６近傍におけるインサート１の強度低下を抑制することができる。
【００３２】
ここで、インサート１で切削加工を行うと、凹部６に対応する位置の被削材は切削されないので、この切削しない分に応じて切削抵抗を低減することができる。したがって、インサート１は、切削時に大きな負荷がかかる断続切削や高送り加工等に好適であり、切削速度が高い切削条件下においても、優れた切削性能を発揮することができる。
【００３３】
また、インサート１で切削加工を行うと、切刃５が凹部６によって複数の分割切刃５ａに分断されているので、幅方向に細かく分断された切屑が複数生成する。従来のインサートでは、生成する複数の切屑同士が衝突し易い傾向にあった。切屑同士が衝突すると、切屑の排出方向が不安定になり、切屑がホルダと被削材との間に詰まって、インサートやホルダを損傷させたり、加工面を傷つけたりしてしまう。特に、被削材が延性に富む場合には、生成する切屑の剛性が低く、切屑同士が切刃近傍で絡みつきやすいので、上述した傾向が顕著であった。インサート１は、上面２が、少なくとも１つの凹部６の内方に位置している第１隆起部８と、複数の分割切刃５ａのそれぞれの内方に位置している複数の第２隆起部９とを有しているので、被削材が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を示すことができる。
【００３４】
具体的に説明すると、第１隆起部８は、凹部６に対応して位置している。本明細書において第１隆起部８が「凹部６に対応して位置している」とは、以下の（ａ）および（ｂ）の要件を満たすことをいう。
（ａ）第１隆起部８が、上面視において、凹部６よりも内方に位置している。
（ｂ）第１隆起部８の少なくとも一部が、図３に示すように、凹部６の幅方向における中央部６ｂを通り凹部６の深さが最大寸法になる方向に沿う線Ｌｅ上に位置している。本実施形態では、第１隆起部８の曲面からなる上部８ａが、線Ｌｅ上に位置している。
【００３５】
第１隆起部８は、４つの凹部６に各々対応して位置するように４つ形成されている。第１隆起部８は、上面２から上方に向かって隆起するとともに、その上部８ａが、切刃５に対して略垂直な方向に沿って内方に向かって延びている。
【００３６】
第１隆起部８は、切刃５側に位置する一端８ｂと、一端８ｂの反対側に位置し、かつ上面２の中央部側に位置する他端８ｃと、を有している。一端８ｂは、すくい面２２と底面２３との境界部近傍におけるすくい面２２に位置している。他端８ｃは、立ち上がり面２４の内方側端部に位置している。
【００３７】
第１隆起部８が上述した構成を有すると、隣り合う分割切刃５ａによって生成する幅方向に細かく分断された切屑は、その排出過程において、幅方向の両端が隣接する第１隆起部８、８に接触しつつ擦過するようになる。その結果、切屑生成時の進行方向に対して切屑が左右に振れることを抑制することができる。すなわち、第１隆起部８は、生成された幅の短い切屑同士が互いに衝突しないように切屑の排出方向を安定させるガイドとして機能する。また、上述した切屑には、隣接する第１隆起部８、８によって、幅方向の両端を上方に持ち上げる力と、幅方向の中央部を下方に引き下げる力とが加えられる。したがって、切屑の断面を平坦な形から絞り込んだ形に変形させることができる。
【００３８】
さらに、第１隆起部８は、凹部６に対応して位置しているので、凹部６近傍のインサート１の強度が低下するのを抑制することができる。すなわち、凹部６を形成すると、その分インサート１が減肉され、凹部６近傍のインサート１の強度が若干低下する。第１隆起部８を凹部６に対応させて位置するように形成すると、凹部６近傍のインサート１の厚みが増す分、インサート１の強度を向上させることができ、それ故、凹部６近傍のインサート１の強度が低下するのを抑制することができる。
【００３９】
一方、第２隆起部９は、凹部６によって分断された切刃５、すなわち分割切刃５ａに対応して位置している。本明細書において第２隆起部９が「分割切刃５ａに対応して位置している」とは、以下の（ｃ）および（ｄ）の要件を満たすことをいう。
（ｃ）第２隆起部９が、上面視において、分割切刃５ａよりも内方に位置している。
（ｄ）第２隆起部９が、図３に示すように、上面視において、分割切刃５ａの両端をそれぞれ通り切刃５に垂直な線Ｌｆ、Ｌｇ間に位置している。
【００４０】
そして、第２隆起部９は、上面視において、第１隆起部８のうち切刃５側の一端８ｂよりも内方に位置している。これにより、生成する幅方向に細かく分断された切屑は、まず、第１隆起部８によって排出方向がガイドされた後、第２隆起部９に接触するようになる。切屑が第２隆起部９に接触して擦過するとき、第１隆起部８によって絞り込まれた切屑の幅方向の中央部が、第２隆起部９によって上方に持ち上げられる。その結果、切屑の硬さが増す、いわゆる加工硬化が切屑に生じ、切屑の剛性が高められるので、被削材が剛性の低い切屑を生成する延性に富む材料であっても、切刃５近傍で切屑同士が絡みつくことを抑制することができ、かつ切屑が適度な長さで分断され易くなる。
【００４１】
それ故、切屑が切刃５と被削材との間に噛み込まれることによる切刃５やホルダの損傷、被削材の加工面の劣化、加工精度の悪化等を抑制することができる。また、第２隆起部９によって切屑が上面２と適度な接触面積で接触するようになるので、切屑と上面２との摩擦抵抗が低減され、切屑が上面２に溶着するのを抑制することができる。したがって、インサート１によれば、被削材が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を示すことができる。特に、切削加工時に大きな負荷がかかる切削加工形態においても、切削時にかかる切削抵抗の低減を図った上で、優れた切屑排出性を発揮することができる。
【００４２】
第２隆起部９の第１縁部９ｂは、切刃５側に位置している。第１隆起部８の一端８ｂから第２隆起部９の第１縁部９ｂまでの距離は、生成する切屑が、第１隆起部８、第２隆起部９の順に接触可能な限り、任意に設定することができ、特に限定されるものではない。本実施形態では、第２隆起部９の第１縁部９ｂは、底面２３と立ち上がり面２４との境界部に位置している。
【００４３】
また、第２隆起部９の第１縁部９ｂは、図４に示すように、底面２３に連続している。これにより、切屑が第２隆起部９に対してスムーズに接触しつつ擦過するようになるので、切屑と第２隆起部９とが接触する際の衝撃で、第２隆起部９が欠損するのを抑制することができる。
【００４４】
第２隆起部９は、図３に示すように、曲面からなる上部９ａが、切刃５に対して略垂直な方向に沿って内方に向かって延びている。第２隆起部９は、立ち上がり面２４に略垂直な方向に沿って上方に向かうように隆起している。第２隆起部９の第２縁部９ｃは、第１縁部９ｂの反対側であって上面２の中央部側に位置している。第２隆起部９の第１縁部９ｂおよび第２縁部９ｃの形状はいずれも、上面視において、切刃５に近づく凸状である。これにより、第２隆起部９が切屑の幅方向の中央部を上方に持ち上げ易くなるので、切屑の剛性を高めることができる。
【００４５】
第２隆起部９は、上面視において、立ち上がり面２４であって、隣接する第１隆起部８、８間で且つ切刃５に沿う方向の略中央部に位置している。これにより、第２隆起部９が切屑の幅方向の中央部に接触し易くなる。
【００４６】
第２隆起部９は、図５に示すように、第１隆起部８の上部８ａを通り下面３と平行な線Ｌｈよりも下面３側に位置している。これにより、切屑の幅方向の中央部が第２隆起部９によって適度に上方へ持ち上げられるようになるので、切屑の排出方向を安定させることができる。
【００４７】
第２隆起部９は、図３に示すように、上面視において上部９ａの両側に位置し、上部９ａから下面３に近づくように傾斜している一対の側部９ｄ、９ｄをさらに有している。すなわち、第２隆起部９は、その上部９ａから立ち上がり面２４に向かうにつれて下面３に近づくように傾斜する一対の側部９ｄ、９ｄを有している。一対の側部９ｄ、９ｄは、切刃５に対して略垂直な方向に沿って内方に向かって延びている。
【００４８】
一対の側部９ｄ、９ｄは、立ち上がり面２４から上部９ａに向かって斜面状に形成されるとともに、図５に示すように、一対の側部９ｄ、９ｄのなす角度θ４が、鈍角をなす。すなわち、一方の側部９ｄ１を上方に向かって延長した仮想延長線Ｌｉと、他方の側部９ｄ２を上方に向かって延長した仮想延長線Ｌｊとのなす角度θ４が鈍角をなす。これにより、第２隆起部９の強度を確保することができるので、切屑と第２隆起部９とが接触する際の衝撃で、第２隆起部９が欠損するのを抑制することができる。角度θ４としては、１００〜１７０°が好ましい。
【００４９】
隣接する第１隆起部８、８間に位置する立ち上がり面２４の幅をＷ１とし、第２隆起部９の幅をＷ２としたとき、Ｗ１およびＷ２は、Ｗ１：Ｗ２＝１：０．１〜０．５の関係を有している。また、第２隆起部９の高さをＨとしたとき、Ｗ１およびＨは、Ｗ１：Ｈ＝１：０．０１〜０．０５の関係を有している。第２隆起部９と立ち上がり面２４とが上述した関係を有すると、切屑が第２隆起部９のみならず、立ち上がり面２４にも確実に接触するようになる。これにより、切屑の排出方向が安定し、かつすくい面２２でカールした切屑を螺旋状に変形させて排出することができる。
【００５０】
本明細書において立ち上がり面２４の幅「Ｗ１」とは、上面視において、隣接する第１隆起部８、８間に位置する立ち上がり面２４のうち、切刃５に沿う方向における最大寸法のことをいう。本明細書において第２隆起部９の幅「Ｗ２」とは、上面視において、切刃５に沿う方向における第２隆起部９の最大寸法のことをいう。本明細書において第２隆起部９の高さ「Ｈ」とは、第２隆起部９の上部９ａを通り切刃５に垂直な断面において、第２隆起部９の第１縁部９ｂと第２縁部９ｃとを結ぶ線に垂直な方向における第２隆起部９の最大寸法のことをいう。
【００５１】
立ち上がり面２４は、第１隆起部８から隣接している第２隆起部９に向かうにつれて下面３に近づくように傾斜している。これにより、切屑が特定形状に変形し易くなるので、切屑の剛性を高めることができる。立ち上がり面２４の傾斜角度は、特に限定されるものではなく、被削材に応じて任意の角度を採用することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るインサートについて、図６〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、図６〜図１０においては、上述した図１〜図５と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００５３】
図６および図７に示すように、本実施形態に係るインサート３１は、上面３２、下面３３、および側面３４を有する本体部を備えている。本実施形態においては、本体部は、長さが等しい４つの長辺と４つのコーナーを有する四角形状である。
【００５４】
また、インサート３１は、上面３２と側面３４との交線部に切刃３５が設けられているとともに、図８および図９に示すように、側面３４に正の逃げ角θ３が付与された、いわゆるポジティブ型のインサートである。本実施形態においては、逃げ角θ３は、切刃３５に沿う領域において、一定である。
【００５５】
側面３４には、溝状の凹部３６が設けられている。側面３４には、少なくとも１つの面に凹部３６が設けていればよい。本実施形態においては、凹部３６が設けられた第１側面３４ａと、第１側面３４ａと隣り合い、凹部３６が設けられていない第２側面３４ｂと、を有している。また、第１側面３４ａと第２側面３４ｂとは交互に形成され、互いに交差して配置されている。
【００５６】
凹部３６は、一端が上面３２に達しており、切刃３５を複数の分割切刃３５ａに分断するように設けられている。本実施形態においては、図６および図７に示すように、７つの凹部３６によって、１つの切刃３５は、８つの分割切刃３５ａに分断されている。なお、本明細書において、分割切刃３５ａと区別するため、凹部３６によって分割されていない切刃３５を非分割切刃３５ｂとする。非分割切刃３５ｂは、具体的には、直線部と、直線部の両端に位置する曲線部とで構成されている。
【００５７】
また、凹部３６は、図７（ａ）に示すように、上面視で、外方に開口する凹状をなすように形成されている。本実施形態においては、凹部３６は、インサート３１の強度の低下を抑制する観点から、図８に示すように、その他端が側面視において下面３３に達しない形状である。さらに、インサート３１の強度維持の観点から、図７（ａ）に示すように、分割切刃３５ａの幅Ｗ３５ａと凹部３６の幅Ｗ３６は、Ｗ３５ａ＞Ｗ３６であることが好ましい。
【００５８】
インサート３１は、複数の分割切刃３５ａを有することによって、上述した第１の実施形態に係るインサート１と同様の効果を奏することができる。特に、インサート３１によれば、第１側面３４ａに隣り合う第２側面３４ｂに凹部が形成されていないことにより、分割切刃３５ａで切削する場合に、隣り合う側面に形成される凹部に切屑が詰まることによって、インサート、ホルダ、あるいは加工面を傷つけることが抑制される。なお、非分割切刃３５ｂより生成される切屑は、凹部３６に比べて幅広であるため、凹部３６に詰まることは少ない。
【００５９】
上面３２には、図６に示すように、切刃３５に連続し、切刃３５に沿って延びる平坦部３７と、切刃３５（分割切刃３５ａおよび非分割切刃３５ｂ）に沿って平坦部３７から内方に向かって延びるすくい面３２２と、が設けられている。すくい面３２２は、切削抵抗を低減させる観点から、切刃３５から離れるにつれて下面３３に近づくように設けられている。なお、本明細書において「切刃３５に連続する平坦部３７」とは、切刃３５に連続する部位のうち、切刃３５からの距離がもっとも小さい部位のことをいう。また、本明細書において「切刃３５からの距離」は、切刃３５の直線部に垂直な距離によって規定される。
【００６０】
平坦部３７は、切刃３５の欠損を抑制するため、切刃３５に沿って設けられる。本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、平坦部３７は、分割切刃３５ａに連続するとともに、分割切刃３５ａの両端部から中央部に向かうにつれて、分割切刃３５ａから離れる方向の距離Ｌ１が小さくなっている。そのため、例えば削り残された部分を分割切刃で切削する際に、該分割切刃の中央部における、切刃と被削材との接触面積を小さくすることで切削抵抗を低減することができ、切削インサートの振動を抑制することが可能となる。その結果、切刃欠損の抑制および加工面粗度の低減を達成することができる。また、平坦部３７は、分割切刃３５ａから離れる方向の距離Ｌ１が最小の第１領域３７１と、それ以外の部分に第２領域３７２とを有する。なお、第２領域３７２は、分割切刃３５ａから離れる方向の距離Ｌ１が一定の部分を有していてもよい。
【００６１】
図１０（ａ）、（ｃ）に、第２領域３７２における分割切刃３５ａからの距離ＷIII、ＷVを示し、図１０（ｂ）に、第１領域３７１における分割切刃３５ａからの距離ＷIVを示すと、ＷIII＞ＷIV、ＷV＞ＷIVであることがわかる。このような構成により、分割切刃３５ａの中で最も切削抵抗の大きい部分である中央部において、切削抵抗を分割切刃３５ａの端部よりも小さくすることができ、振動を生じ難くすることができる。その結果、振動によって被削材が動いたり、インサートが欠損したりすることで、加工面の粗度が大きくなるのを抑制することができる。なお、本明細書において「切刃３５から離れる方向の距離Ｌ１」とは、切刃３５の直線部に垂直でインサート３１の内方へ向かう方向の距離によって規定される。
【００６２】
また、分割切刃３５ａの中央部において切削抵抗をより低減させるため、第１領域３７１は分割切刃３５ａから離れる方向の距離Ｌ１が一定であるのが好ましい。さらには、分割切刃３５ａの端部における欠損を抑制するため、第２領域３７２は、第１領域３７１の両側に位置するとともに、分割切刃３５ａから離れる方向の距離Ｌ１が一定であるのがよい。このとき、第１領域３７１は、分割切刃３５ａに沿う方向の距離Ｌ２が、凹部３６の幅以上であることが好ましい。本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、第１領域３７１の分割切刃３５ａに沿う方向の距離Ｌ２をＷ３７１とし、凹部３６の幅をＷ３６とすると、Ｗ３７１＞Ｗ３６である。
【００６３】
さらに、本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、第１領域３７１に対応する第１すくい面３２２ａのすくい角θ１ａが、第２領域３７２に対応する第２すくい面３２２ｂのすくい角θ１ｂよりも小さい。すなわち、θ１ａ＜θ１ｂである。このような構成により、切刃３５の強度を高めることができる。
【００６４】
本明細書において「領域に対応する面」とは、上面視において、領域の端部間の切刃方向の距離が最大の位置において、切刃に垂直な方向の領域端部の延長線が囲む領域と重なる、面の部分領域のことをいう。本実施形態では、第１すくい面３２２ａは第１領域３７１の内方に位置しており、第２すくい面３２２ｂは第２領域３７２の内方に位置している。
【００６５】
上面３２には、図６に示すように、すくい面３２２よりも内方に位置し、切刃３５から離れるにつれて下面３３から遠ざかるように傾斜している立ち上がり面３２４が設けられている。立ち上がり面３２４は、内方に向かうにつれて下面３３から遠ざかるように傾斜している。立ち上がり面３２４は、分割切刃３５ａに対向して配置されている。このような構成により、立ち上がり面３２４が、分割切刃３５ａで生成され且つすくい面３２２に沿ってカールされた切屑を、安定してさらにカールさせ、切屑を長さ方向に切断することができる。
【００６６】
また、インサート３１は、上面３２が、凹部３６の内方に位置している第１隆起部３８と、分割切刃３５ａの内方に位置している第２隆起部３９と、を有している。したがって、インサート３１は、上述した第１の実施形態に係るインサート１と同様に、特定の第１隆起部３８および第２隆起部３９を有することにより得られる効果を奏することができる。なお、本実施形態では、第１隆起部３８は、上面３２であって、凹部３６をその長手方向に延長した場合に通過する延長領域に位置している。第２隆起部３９は、立ち上がり面３２４の内方側端部付近に位置している。
【００６７】
また、本実施形態では、第１隆起部３８は、分割切刃３５ａよりも高位に位置している。これにより、切屑同士の衝突がより抑制される。また、本実施形態においては、第１隆起部３８は、すくい面３２２および立ち上がり面３２４を跨いで配置されている。このような構成によって、切屑が左右に振れることをより確実に抑制することができる。
【００６８】
上面３２には、さらに分割切刃３５ａの仮想延長線と非分割切刃３５ｂの仮想延長線とのなす角の二等分線上に、第３隆起部４０が設けられている。第３隆起部４０は、分割切刃３５ａから生成される切屑が、非分割切刃３５ｂ側に向かうことを抑制する目的で設けられている。本実施形態においては、第３隆起部４０は、最も第２側面３４ｂ側に近い第１隆起部３８で代用されている。このように、第３隆起部４０は、本実施形態の効果を損なわない範囲で、第１隆起部３８と一体化されていてもよい。
その他の構成は、第１の実施形態のインサート１と同様であるので、説明を省略する。
【００６９】
なお、以上において説明した通り、本実施形態によれば、上面が、複数の分割切刃にそれぞれ連続しているとともに、各分割切刃の両端部から中央部に向かうにつれて、各分割切刃から離れる方向の距離Ｌ１が小さくなる複数の平坦部をさらに有することから、上述のような効果を奏することができる。それ以外の構成については特に限定されるものではなく、適宜、第1の実施形態のインサート１と異なる構成にしてもよい。
【００７０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るインサートについて、図１１および図１２を参照して詳細に説明する。なお、図１１および図１２においては、上述した図１〜図１０と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７１】
図１１（ａ）に示すように、本実施形態に係るインサート３１’は、側面３４の全ての面に、凹部３６が形成され、第１側面３４ａに複数の分割切刃３５ａが、第２側面３４ｂに複数の分割切刃３５ｃが形成されている。
【００７２】
本実施形態においては、第１側面４ａには３つの凹部３６ａが形成され、第２側面３４ｂには４つの凹部３６ｃが形成されている。したがって、第１側面３４ａと上面３２との交線部に形成された切刃３５は、４つの分割切刃３５ａに分断されており、また、第２側面３４ｂと上面３２との交線部に形成された切刃３５は、５つの分割切刃３５ｃに分断されている。
【００７３】
ここで、インサート３１’の強度維持の観点から、図１１（ｂ）に示すように、分割切刃３５ａの幅Ｗ３５ａと凹部３６ａの幅Ｗ３６ａは、Ｗ３５ａ＞Ｗ３６ａであり、分割切刃３５ｃの幅Ｗ３５ｃと凹部３６ｃの幅Ｗ３６ｃは、Ｗ３５ｃ＞Ｗ３６ｃであることが好ましい。
【００７４】
また、図１１（ｂ）に示すように、第１側面３４ａに形成された分割切刃３５ａと、第２側面３４ｂに形成された凹部３６ｃは対応し、第２側面３４ｂに形成された分割切刃３５ｃと、第１側面３４ａに形成された凹部３６ａは対応している。本明細書において「凹部が分割切刃に対応する」とは、上面視において、２つの切削インサート３１’を、第１側面３４ａと第２側面３４ｂとを対向させ、対向する側面に隣り合う側面と上面との交線部に形成された切刃の延長線が一致するように配置したとき、凹部の少なくとも一部が、分割切刃の幅方向における中央を通り分割切刃の延びる方向に沿う仮想直線上に位置していることをいう。
【００７５】
さらに、図１２に示すように、分割切刃３５ａ、３５ｃにそれぞれ連続して平坦部３７ａ、３７ｃが形成されている。図１２（ａ）に示すように、平坦部３７ａは、中央部に第１領域３７１ａを、両端部に第２領域３７２ａを有し、第１領域３７１ａの分割切刃３５ａに沿う方向の距離Ｗ３７１ａは、凹部３６ｃの幅Ｗ３６ｃよりも大きいことが好ましい。
【００７６】
また、図１２（ｂ）に示すように、平坦部３７ｃは、中央部に第１領域３７１ｃを、両端部に第２領域３７２ｃを有し、第１領域３７１ｃの分割切刃３５ｃに沿う方向の距離Ｗ３７１ｃは、凹部３６ａの幅Ｗ３６ａよりも大きいことが好ましい。
その他の構成は、第１および第２の実施形態のインサート１、３１と同様であるので、説明を省略する。
【００７７】
なお、本実施形態においても、第２の実施形態のインサート３１と同様に、上面が、複数の分割切刃にそれぞれ連続しているとともに、各分割切刃の両端部から中央部に向かうにつれて、各分割切刃から離れる方向の距離Ｌ１が小さくなる複数の平坦部をさらに有することから、上述のような効果を奏することができる。それ以外の構成については特に限定されるものではなく、適宜、第1及び第２の実施形態のインサート１、３１と異なる構成にしてもよい。
【００７８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係るインサートについて、図１３〜図１８を参照して詳細に説明する。なお、図１３〜図１８においては、上述した図１〜図１２と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７９】
図１３および図１４に示すように、本実施形態に係るインサート５１は、上面５２、下面５３、および側面５４を有する本体部を備えている。本実施形態においては、本体部は、長さが等しい４つの長辺と４つのコーナーを有する四角形状である。
【００８０】
また、インサート５１は、上面５２と側面５４との交線部に切刃５５が設けられているとともに、図１５および図１６に示すように、側面５４に正の逃げ角θ３が付与された、いわゆるポジティブ型のインサートである。本実施形態においては、逃げ角θ３は、切刃５５に沿う領域において、一定である。
【００８１】
側面５４の少なくとも１つの面には、凹部５６が設けられている。本実施形態においては、凹部５６が設けられた第１側面５４ａと、第１側面５４ａと隣り合い、凹部５６が設けられていない第２側面５４ｂとを有している。また、第１側面５４ａと第２側面５４ｂとは交互に形成されている。
【００８２】
凹部５６は、一端が上面５２に達しており、切刃５５を複数の分割切刃５５ａに分割するように設けられている。本実施形態においては、図１３および図１４に示すように、１つの切刃５５は、７つの凹部５６によって８つの分割切刃５５ａに分割されている。
【００８３】
凹部５６はまた、図１４（ａ）に示すように、上面視で、外方に開口する凹状をなすように形成されている。本実施形態においては、凹部５６は、インサート５１の強度の低下を抑制する観点から、図１５に示すように、その他端が側面視において下面５３に達しない形状である。さらに、インサート５１の強度維持の観点から、図１４（ａ）に示すように、分割切刃５５ａの幅Ｗ５５ａと凹部５６の幅Ｗ５６の大小関係は、Ｗ５５ａ＞Ｗ５６であることが好ましい。
【００８４】
インサート５１は、複数の分割切刃５５ａを有することによって、上述した第１の実施形態に係るインサート１と同様の効果を奏することができる。また、インサート５１は、第１側面５４ａと隣り合う第２側面５４ｂに凹部が形成されていないことによって、上述した第２の実施形態に係るインサート３１と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
上面５２には、図１４（ｂ）に示すように、分割切刃５５ａの内方に位置している平坦部５７（平坦面）と、平坦部５７の内方に位置し、平坦部５７から離れるにつれて下面５３に近づくすくい面５２２（傾斜面）とが設けられている。本実施形態において「内方」とは、上面視において、分割切刃５５ａの直線部に垂直な方向であって、分割切刃５５ａを基準として本体部の中央側のことをいう。
【００８６】
平坦部５７は、切刃５５の欠損を抑制するため、切刃５５に沿って設けられる。すくい面５２２は、切削抵抗を低減させる観点から、分割切刃５５ａから離れるにつれて下面５３に近づくように傾斜している。これにより、分割切刃６ａによって生成された切屑は、すくい面５２２に沿ってカールするようになる。なお、すくい面５２２は、単一の面で構成されていてもよいし、複数の面で構成されていてもよい。
【００８７】
平坦部５７とすくい面５２２との境界部５２３は、上面視において、境界部５２３のうち両端部側に位置する２つの第１境界部５２３ａと、２つの第１境界部５２３ａの間に位置し、かつ第１境界部５２３ａよりも分割切刃５５ａ側に位置する第２境界部５２３ｂとを有している。この構成によって、分割切刃５５ａのうち、最も大きな切削抵抗を受ける中央部において、切削抵抗を低減することができる。
【００８８】
すくい面５２２は、図１４（ｂ）、図１７および図１８に示すように、第１境界部５２３ａの内方に位置する第３すくい面５２２ａ（第１傾斜面）と、第２境界部５２３ｂの内方に位置する第４すくい面５２２ｂ（第２傾斜面）とを有しており、第１境界部５２３ａは、第４すくい面５２２ｂよりも高位に位置している。この構成によって、分割切刃５５ａによって生成された切屑が第４すくい面５２２ｂを通過する際に、第４すくい面５２２ｂの両側に位置する第１境界部５２３ａにより、切屑は幅方向に絞られる。その結果、切屑は安定に進行し、凹部５６に詰まったり、切屑同士が衝突したりすることを抑制でき、切屑排出性が良好となる。
【００８９】
また、図１７に示すように、２つの第１境界部５２３ａを含む断面視において、第４すくい面５２２ｂは凹状であることが好ましい。これにより、切屑の断面をより確実に絞ることができる。
【００９０】
本実施形態においては、第４すくい面５２２ｂのすくい角は、第３すくい面５２２ａのすくい角以下（第２傾斜面の傾斜角度は、第１傾斜面の傾斜角度以下）である。図１８（ａ）〜（ｃ）においては、インサート５１の強度維持の観点から、第３すくい面５２２ａのすくい角θ１ｃと、第４すくい面５２２ｂのすくい角θ１ｄとの大小関係は、θ１ｃ≧θ１ｄである。
【００９１】
本実施形態においては、第４すくい面５２２ｂは、複数の面で構成されている。具体的には、図１８（ｂ）に示すように、第４すくい面５２２ｂは、第５すくい面５２２ｃ（第３傾斜面）と第６すくい面５２２ｄ（第４傾斜面）とからなる。そして、第６すくい面５２２ｄは、第３すくい面５２２ａと同じすくい角θ１ｃを有している。この構成によって、分割切刃５５ａの強度低下を抑制することができる。
【００９２】
上面５２には、図１３に示すように、すくい面５２２よりも内方に位置し、切刃５５から離れるにつれて下面５３から遠ざかるように傾斜する立ち上がり面５２４が設けられていてもよい。このような構成によって、立ち上がり面５２４が、分割切刃５５ａで生成され且つすくい面５２２に沿ってカールした切屑を、安定してさらにカールさせ、切屑を長さ方向に適度に切断することができる。
【００９３】
また、インサート５１は、上面５２が、凹部５６の内方に位置している第１隆起部５８と、分割切刃５５ａの内方に位置している第２隆起部５９と、を有している。したがって、インサート５１は、上述した第１の実施形態に係るインサート１と同様に、特定の第１隆起部５８および第２隆起部５９を有することにより得られる効果を奏することができる。なお、本実施形態では、第１隆起部５８は、上面５２であって、凹部５６をその長手方向に延長した場合に通過する延長領域に位置している。第２隆起部５９は、立ち上がり面５２４の内方側端部付近に位置している。この構成によって、切屑が立ち上がり面５２４を乗り上げてホルダに詰まることを抑制することができる。
【００９４】
また、本実施形態では、第１隆起部５８は、分割切刃５５ａよりも高位に位置し、すくい面５２２および立ち上がり面５２４を跨いで配置されている。したがって、上述した第２の実施形態と同様に、切屑同士の衝突をより抑制することができ、かつ切屑が左右に振れることをより確実に抑制することができる。
【００９５】
本実施形態においては、図１４（ａ）に示すように、上面５２には、第１隆起部５８が複数設けられており、第２境界部５２３ｂの長さが、隣接する第１隆起部５８間の距離以下となるように設けられている。この構成によって、切屑の排出性がより安定したものとなり、切屑が凹部５６に詰まることや切屑同士の衝突を抑制することができる。
【００９６】
上面５２には、上述した第２の実施形態と同様の理由から、分割切刃５５ａの仮想延長線と非分割切刃５５ｂの仮想延長線とのなす角の二等分線上に、第３隆起部６０が設けられていてもよい。本実施形態においては、図１４（ａ）に示すように、第３隆起部６０は、最も第２側面５４ｂ側に近い第１隆起部５８で代用されている。
その他の構成は、第１の実施形態のインサート１と同様であるので、説明を省略する。
【００９７】
なお、以上において説明した通り、本実施形態によれば、各平坦部と各すくい面との境界部は、境界部のうち両端部側に位置している２つの第１境界部と、２つの第１境界部の間であって第１境界部よりも分割切刃側に位置している第２境界部とを有し、複数のすくい面は、第１境界部の内方に位置している第３すくい面と、第２境界部の内方に位置している第４すくい面とを有し、第１境界部は第４すくい面よりも高位に位置していることから、上述のような効果を奏することができる。それ以外の構成については特に限定されるものではなく、適宜、第１、第２および第３の実施形態のインサート１、３１、３１’と異なる構成にしてもよい。
【００９８】
＜切削工具＞
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係る切削工具について、図１９を参照して詳細に説明する。
【００９９】
図１９に示すように、本実施形態に係る切削工具１００は、正面フライスであり、上述した第１の実施形態に係るインサート１と、先端にインサート１が取り付けられるホルダ１０１と、を備えている。
【０１００】
切削工具１００には、インサート１に加えて、インサート１’がホルダ１０１に取り付けられている。インサート１’は、側面４上に３つの凹部６が形成されている。各凹部６の形状は、インサート１で説明した他端６２ａを下面３に有する第２凹部６２と同じ形状を有している。その他の構成は、インサート１と同様である。
【０１０１】
一方、ホルダ１０１は、中心軸１０５を中心とする回転体形状であり、複数のインサートポケット１０２を有している。各インサートポケット１０２は、ホルダ１０１の中心軸１０５に沿う方向におけるホルダ１０１の先端外周側の周方向に、所定間隔で形成されている。本実施形態では、４つのインサートポケット１０２が略等間隔で設けられており、各インサートポケット１０２はホルダ１０１の外周面および先端面に開口している。
【０１０２】
各インサートポケット１０２における矢印Ａに示す回転方向下流側には、図示しないインサート取り付け座部（以下、「座部」と言う。）が形成されている。この座部にインサート１、１’が着脱自在に取り付けられている。インサート１、１’の取り付けは、インサート１、１’の各貫通穴２５に固定ネジ１０６をそれぞれ挿通し、各固定ネジ１０６の先端を、座部に形成された図示しないネジ穴に螺合することにより行われる。なお、ホルダ１０１の欠損を抑制する上で、各種の公知のシート部材を介して、インサート１、１’を座部に取り付けてもよい。
【０１０３】
切削工具１００による切削加工は、ホルダ１０１を、中心軸１０５を中心に矢印Ａ方向に回転させ、インサート１、１’の切刃５を被削材の表面に接触させて行う。切削工具１００は、一方のインサートの削り残し部を他方のインサートで切削することができるような配置でインサート１、１’をホルダ１０１の周方向に交互に取り付けている。
【０１０４】
すなわち、インサート１、１’の側面４には、複数の凹部６が形成されているので、凹部６に対応する位置の被削材は切削されず、被削材の加工壁面には、凸状の削り残し部が生じる。それ故、切削工具１００は、ホルダ１０１の同一円周上に位置する座部に、凹部６の配置が互いに異なるようにインサート１、１’を交互に取り付けている。これにより、被削材の加工壁面を平滑にしつつ切削加工を行うことができる。
【０１０５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る切削工具について、詳細に説明する。
本実施形態に係る切削工具は、上述した第１の実施形態に係る切削工具１００のホルダ１０１を用いる。そして、本実施形態に係る切削工具は、ホルダ１０１に設けられる複数のインサートポケット１０２に、上述した第２、第３の実施形態に係るインサート３１、３１’が取り付けられる。
【０１０６】
複数のインサート３１、３１’は、切刃３５がホルダ１０１の外周面から外方に突出するように取り付けられる。このとき、全ての複数のインサート３１、３１’は、分割切刃がインサートポケット１０２から突出するように取り付けられ且つ、一のインサート３１、３１’の凹部がそれと隣り合うインサート３１、３１’の分割切刃に対応するように配置されている。
【０１０７】
つまり、ホルダ１０１の回転方向後方に位置するインサート３１、３１’には、前方のインサート３１、３１’の凹部に対応して分割切刃が位置している。この構成により、上述の第１の実施形態と同様、回転方向前方のインサート３１、３１’の分割切刃で加工された加工面には、凹部による凸状の削り残し部が存在することとなるが、回転方向後方の切刃によって、凸状の削り残し部を削ることができ、段差のないより平坦な加工面が得られる。
【０１０８】
なお、上述した第２の実施形態に係るインサート３１からなる第１および第２のインサートを、ホルダ１０１の同一円周に沿って見たときに、第２のインサートの少なくとも１つの凹部３６が、第１のインサートの複数の分割切刃３５ａと重なって位置するように、ホルダ５１に交互に取り付けてもよい。この構成により、第２のインサートの分割切刃３５ａが、第１のインサートの削り残し部を削ることができ、段差のないより平坦な加工面が得られる。このとき、第１のインサートの平坦部３７における第１領域３７１は、第１のインサートの分割切刃３５ａに沿う方向の距離Ｌ２が、第２のインサートの凹部３６の幅以上であることが好ましい。
【０１０９】
また、本実施形態においては、インサート３１、３１’は、ホルダ１０１の外周面から外方に突出する切刃が、ホルダ１０１に対して正のアキシャルレーキ角を有するように取り付けられている。すなわち、側面視で、ホルダ１０１の外周面側に配置されたインサート３１、３１’の切刃３５は、ホルダ１０１の先端側から後端側に向かうにつれて、ホルダ１０１の中心軸１０５から遠ざかるように傾斜している。このような構成により、切削時にかかる切削抵抗の低減を図ることができる。なお、このような構成は、他の実施形態に係る切削工具においても適用することができる。
その他の構成は、第１の実施形態の切削工具１００と同様であるので、説明を省略する。
【０１１０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る切削工具について、詳細に説明する。
本実施形態に係る切削工具は、上述した第１の実施形態に係る切削工具１００のホルダ１０１を用いる。そして、ホルダ１０１に設けられた複数のインサートポケット１０２に、上述した第４の実施形態に係るインサート５１が取り付けられる。
【０１１１】
複数のインサート５１は、切刃５５がホルダ１０１の外周面から外方に突出するように取り付けられる。このとき、分割切刃５５ａがホルダ１０１の外周面から突出するように取り付けられるインサート５１と、非分割切刃５５ｂがホルダ１０１の外周面から外方に突出するように取り付けられるインサート５１とが交互に配置されることが好ましい。
【０１１２】
分割切刃５５ａで加工された加工面には、凸状の削り残し部が存在する。本実施形態においては、ホルダ１０１の回転方向の後方に、非分割切刃５５ｂが外方に突出するインサート５１が設けられているため、加工面の凸状の削り残し部を確実に削ることができ、段差のないより平坦な加工面が得られる。
その他の構成は、第１の実施形態の切削工具１００および第２の実施形態の切削工具と同様であるので、説明を省略する。
【０１１３】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本発明の一の実施形態に係る切削加工物の製造方法について、図２０を参照して詳細に説明する。
【０１１４】
本実施形態に係る切削加工物の製造方法は、上述した第１の実施形態に係る切削工具１００を用いて行うとともに、以下の（i）〜（iv）の工程を備えている。
（i）図２０（ａ）に示すように、切削工具１００をホルダ１０１の中心軸１０５を中心に矢印Ａ方向に回転させる工程。
（ii）図２０（ａ）に示すように、回転している切削工具１００を矢印Ｂ方向に動かし、被削材１１０に切削工具１００を近づける工程。
（iii）図２０（ｂ）に示すように、インサート１、１’の切刃５を被削材１１０の表面に接触させて、切削工具１００を矢印Ｃ方向に動かし、被削材１１０の表面を切削する工程。
（iv）図２０（ｃ）に示すように、切削工具１００を矢印Ｄ方向に動かし、被削材１１０から切削工具１００を遠ざける工程。
【０１１５】
以上のようにして、被削材１１０を切削することによって、所望の切削加工物を得ることができる。
本実施形態では、上述のような切削工具１００を用いて被削材１１０を切削するので、特に（iii）の工程において切削性能の高い加工が可能になり、加工効率の向上および仕上げ面精度の向上を図ることができる。
【０１１６】
そして、被削材１１０が延性に富む材料であっても、優れた切屑排出性を示すことができ、安定した切削加工を長期にわたって行うことができる。延性に富む被削材１１０としては、例えばＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＣＭ４１５等のクロムモリブデン鋼等が挙げられる。
【０１１７】
なお、（ii）の工程では、被削材１１０と切削工具１００とは相対的に近づけばよく、例えば被削材１１０を切削工具１００に近づけてもよい。これと同様に、（iv）の工程では、被削材１１０と切削工具１００とは相対的に遠ざかればよく、例えば被削材１１０を切削工具１００から遠ざけてもよい。
また、切削加工を継続する場合には、被削材１１０を回転させた状態を保持したまま、被削材１１０の異なる箇所に切削工具１００の切刃５を接触させる工程を繰り返せばよい。
また、使用している切刃５が摩耗した際には、インサート１、１’を貫通穴２５の中心軸に対して９０°回転させ、未使用の切刃５を用いればよい。
【０１１８】
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において、種々の改善や変更が可能である。
【０１１９】
例えば上述した第１の実施形態に係るインサート１では、上面２が上面視で正方形状である場合について説明したが、上面２の形状はこれに限定されるものではない。すなわち、上面２の形状は、上面視において、例えば三角形状、菱形状、六角形状、八角形状等の多角形状であってもよい。
【０１２０】
また、インサート１の形状は、上面２が多角形状であるものに限定されず、凹部６を側面４上に形成でき、かつ特定の第１、第２隆起部８、９を上面２に形成できる形状であればよい。
【０１２１】
すくい面２２、立ち上がり面２４については、凹状の曲面からなる底面２３を介して連続している場合について説明したが、底面２３は平面であってもよい。また、すくい面２２および立ち上がり面２４が、底面２３を介さず直接連続していてもよい。すくい面２２および立ち上がり面２４が直接連続する場合には、第２隆起部９の第１縁部９ｂは、すくい面２２に連続するのが好ましい。
【０１２２】
凹部６の数については、４つまたは３つである場合について説明したが、凹部６の数は、インサート１の強度を低下させず、かつ切削抵抗を低減する上で、通常、２つ〜６つ程度、好ましくは２〜４つの範囲で任意に選定するのが好ましい。
【０１２３】
第１隆起部８および第２隆起部９の上部８ａ、９ａについては、いずれも曲面である場合について説明したが、上部８ａ、９ａは、例えば平面、傾斜面等の他の面状であってもよく、稜線であってもよい。
【０１２４】
特に、第２隆起部９の上部９ａが傾斜面である場合には、傾斜面の傾斜角度は、立ち上がり面２４の立ち上がり角θ２と同じ角度であるのが好ましい。これにより、切屑が第２隆起部９の上部９ａおよび立ち上がり面２４に対し、スムーズに接触しつつ擦過するようになる。
【０１２５】
上述した第１の実施形態に係る切削工具１００については、凹部の数が異なるインサート１、１’を組み合わせて取り付ける場合について説明したが、例えば凹部の数が同じインサートのみを取り付けることもできる。この場合には、一方のインサートの削り残し部を他方のインサートで切削することができるような配置でインサートをホルダの周方向に交互に取り付ければよい。
【０１２６】
また、切削工具１００は、正面フライスの他、例えばエンドミルやサイドカッタ等の他の切削工具に適用することもできる。
【図１】
2011065540.tif 000003
【図２】
2011065540.tif 000004
【図３】
2011065540.tif 000005
【図４】
2011065540.tif 000006
【図５】
2011065540.tif 000007
【図６】
2011065540.tif 000008
【図７】
2011065540.tif 000009
【図８】
2011065540.tif 000010
【図９】
2011065540.tif 000011
【図１０】
2011065540.tif 000012
【図１１】
2011065540.tif 000013
【図１２】
2011065540.tif 000014
【図１３】
2011065540.tif 000015
【図１４】
2011065540.tif 000016
【図１５】
2011065540.tif 000017
【図１６】
2011065540.tif 000018
【図１７】
2011065540.tif 000019
【図１８】
2011065540.tif 000020
【図１９】
2011065540.tif 000021
【図２０】
2011065540.tif 000022
【国際調査報告】
2011065540.tif 000023
2011065540.tif 000024
2011065540.tif 000025
2011065540.tif 000026